Databáze a Závěry

Databáze. Doplňková tabulka s1 uvádí 10 charakteristik pro každou z 25 důležitých „mírných“ (15) a „tropických“ (10) chorob (podrobnosti o tomto rozlišení viz doplňková Poznámka S3). Naším cílem bylo vybrat dobře definovaná onemocnění způsobující nejvyšší úmrtnost a / nebo morbiditu, a tedy nejvyšší historický a evoluční význam (podrobnosti o našich výběrových kritériích viz doplňková Poznámka S1)., Z 25 nemocí jsme vybrali 17, protože jsou to ty, které hodnotí Lopez et al. (2005) jako uložení nejtěžší světové zátěže dnes (mají nejvyšší skóre životních let upravených podle zdravotního postižení (DALY)). 17 onemocnění, 8 jsou mírné (hepatitida B, chřipka, spalničky, černý kašel, rotavirová, syfilis, tetanus a tuberkulóza), a 9 jsou tropické (syndrom získané imunodeficience (AIDS), Chagasova choroba, cholerou, dengue, hemoragické horečky, Východní a Západní Africké spavé nemoci, falciparum a vivax malarias, a viscerální leishmanióza).,

vybrali Jsme dalších osm (mírné záškrt, příušnice, mor, zarděnky, neštovice, tyfus a tyfus, plus tropické žluté zimnici), protože jsou uložena těžká břemena v minulosti, i když moderní medicína a veřejné zdraví, a to buď vymýtit (pravé neštovice) nebo snižuje jejich zátěž. Kromě AIDS, horečky dengue a cholery, které se v moderní době rozšířily a dosáhly globálního dopadu, byla většina z těchto 25 nemocí důležitá již více než dvě století.

jsou naše závěry robustní vůči změnám v těchto výběrových kritériích?, Asi tucet onemocnění s nejvyšší moderní nebo historické zátěže (například AIDS, malárie, mor, pravé neštovice), tam může být pochyb o tom, že musí být zahrnuty, ale dalo by se debata některé další možnosti. Proto jsme vypracovali tři alternativní sady nemocí sdílení první seznam 16 nespornou závažných onemocnění ale liší se další volby, a provedli jsme všechny 10 popsanými níže na všechny tři sety., Ukázalo se, že až na jednu malou výjimku tyto tři sady přinesly kvalitativně stejné závěry pro všech 10 analýz, i když se lišily jejich úrovní statistické významnosti (viz doplňková Poznámka S4). Zdá se tedy, že naše závěry jsou robustní.

mírné / tropické rozdíly. Srovnání těchto mírných a tropických nemocí výnos následující závěry:

  • vyšší podíl onemocnění je přenášena hmyzím vektorem, v tropech (8/10) než v mírných pásmech (2/15) (P < 0.005, χ2-test, stupně volnosti, d.,f. = 1). Tento rozdíl může částečně souviset se sezónními ukončeními nebo poklesem aktivity mírného hmyzu.
  • vyšší podíl (P = 0, 009) onemocnění vyjadřuje dlouhodobou imunitu (11/15) v mírných zónách než v tropech (2/10).
  • Zvířecí rezervoáry jsou častější (P < 0,005) v tropech (8/10) než v mírných pásmech (3/15). Rozdíl je v opačném směru (P = 0.,1, ns, nevýznamné) pro ekologické nádrže (1/10 versus 6/15), ale ty environmentální nádrže, které existují, obecně nemají velký význam, s výjimkou půd nesoucích spory tetanu.
  • většina mírných onemocnění (12/15) je spíše akutní než pomalá, chronická nebo latentní: pacient buď zemře nebo se zotaví během jednoho až několika týdnů. Méně (P = 0,01) tropické nemoci jsou akutní: 3/10 trvat jeden nebo dva týdny, 3/10 trvat týdny, měsíce nebo roky, a 4/10 trvat mnoho měsíců až let.,
  • poněkud vyšší podíl onemocnění (P = 0.08, NS) patří k Fázi 5 (přísně omezena na člověka) v mírných pásmech (10/15 nebo 11/15) než v tropech (3/10)., Nedostatek 2. Fáze a 3. Fáze onemocnění (celkem pouze 5 takových onemocnění) na náš seznam 25 významných lidských onemocnění je pozoruhodné, protože některé Fázi 2 a Fázi 3 patogeny (jako je antrax a Ebola) jsou notoricky virulentní, a protože teoretické důvody jsou často rozšířené (ale také popíral), proč Fázi 5 mikrobů s dlouhou historií přizpůsobení se lidé měli tendenci vyvíjet nízké nemocnosti a úmrtnosti a nejsou příčinou závažných onemocnění. Vysvětlení tohoto výsledku diskutujeme v doplňkové poznámce S5.,

Většina (10/15) mírné onemocnění, ale žádný z tropické nemoci (P < 0.005), jsou tak-zvané ‚dav epidemie chorob (označené hvězdičkou ve Doplňková Tabulka S1), definované jako ty, vyskytující se místně jako stručný epidemie a schopné přetrvávající regionálně pouze ve velkých lidských populací. Tento rozdíl je bezprostředním důsledkem rozdílů vyjmenovaných v předchozích pěti odstavcích., Pokud je nemoc akutní, účinně přenášená a rychle opouští svou oběť buď mrtvou, nebo se zotavuje a je imunní vůči opakované infekci, epidemie brzy vyčerpá místní skupinu citlivých potenciálních obětí. Pokud kromě toho, že nemoc je omezena na člověka a postrádá významné zvířat a životního prostředí nádrží, vyčerpání místních bazén potenciálních obětí v malé, řídké lidské populace výsledky v místních ukončení epidemie., Pokud však lidská populace je velká a hustá, nemoc může přetrvávat šířením infikovat lidi v přilehlých oblastech, a pak návrat k původní oblasti v pozdějších letech, když porodů růst a regenerovat nové plodiny dříve neexponované non-imunitní potenciální oběti., Empirické epidemiologické studium nemoci vytrvalost nebo zmizení v izolovaných lidských populací různých velikostí přinesly odhady populace nutné k udržení davu onemocnění: nejméně několik set tisíc lidí v případů spalniček, zarděnek a dávivému kašli (Anderson a Května, 1991; Dobson a Carper, 1996). Lidské populace této velikosti však nikde na světě neexistovaly až do prudkého nárůstu lidských čísel, který začal asi před 11 000 lety s rozvojem zemědělství (Bellwood, 2005; Diamond, 1997)., Proto se od té doby musela vyvinout epidemie nemocí mírného pásma.

to samozřejmě neznamená, že komunity lovců/sběračů lidí postrádaly infekční nemoci. Místo toho, stejně jako řídké populace našich příbuzných primátů, trpěli infekčními chorobami s charakteristikami, které jim umožnily přetrvávat v malých populacích, na rozdíl od epidemických nemocí davu., Tyto charakteristiky patří: výskyt v živočišných nádrží, stejně jako u lidí (např. žlutá zimnice); neúplné a/nebo non-trvalé imunity, což umožňuje obnovit pacientů zůstat v bazénu potenciální oběti (např. malárie); pomalý, nebo chronický průběh, což jednotlivých pacientů, aby i nadále nakazit nové oběti v průběhu let, spíše než jen týden nebo dva (například Chagasova choroba).

původ patogenu. (Viz podrobnosti pro každou chorobu v doplňkové poznámce S10)., Aktuální informace naznačují, že 8 z 15 mírných onemocnění, pravděpodobně nebo možná dosáhla člověka z domácích zvířat (záškrt, chřipka, spalničky, příušnice, černý kašel, rotaviry, neštovice, tuberkulóza); další tři pravděpodobně dosáhly v usa z opic (hepatitida B) nebo hlodavci (mor, tyfus); a další čtyři (zarděnky, syfilis, tetanus, tyfus) pochází z ještě neznámých zdrojů (viz Doplňující Poznámka S6). Vzestup zemědělství začínající před 11 000 lety tak hrál více rolí ve vývoji zvířecích patogenů na lidské patogeny (Diamond, 1997; Diamond, 2002; McNeill, 1976)., Tyto role zahrnuty obě generace velké lidské populace nezbytné pro vývoj a vytrvalost lidského davu onemocnění, a generace velkých populacích domácích zvířat, s nimiž zemědělci přišli do mnohem užší a častější kontakt než lovec/sběrači měli s divokými zvířaty. Navíc, jak dokládá ptáků Na těchto domácích zvířat stáda sloužil jako efektivní potrubí pro patogen přenáší z volně žijících zvířat na člověka, a v procesu, může se vyvinuly specializované davu onemocnění jejich vlastní.,

je zajímavé, že méně než tropické, mírné patogeny pochází z domácí zvířata: ne více než tři z deseti tropických onemocnění Doplňková Tabulka S1, a případně žádná (viz Doplňující Poznámka S7). Proč se mírné a tropické lidské nemoci liší tak výrazně svým živočišným původem? Mnoho (4/10) tropické nemoci (AIDS, horečka dengue, vivax malárie, žlutá zimnice), ale pouze 1/15 mírné onemocnění (hepatitida B) volně žijících subhumánních primátů původ (P < 0.04)., Je to proto, že i když subhumánních primátů jsou zvířata nejvíce úzce souvisí s lidmi, a proto představují nejslabší druhů překážek patogen, přenos, drtivá většina druhů primátů je tropické, spíše než mírné. Naopak, několik tropické, ale mnoho mírných onemocnění vznikla z domácích zvířat, a to je proto, že domácí zvířata žijí převážně v mírných pásmech a jejich koncentrace byla dříve i více lop-sided (viz Doplňující Poznámka S8).,

poslední pozoruhodné o zvířatech odvozené z lidských patogenů je, že prakticky všechny vznikly z patogenů jiných teplokrevných obratlovců, především savců a navíc ve dvou případech (chřipky A a nakonec falciparum malárie) ptáků. To není žádným překvapením, vzhledem k druhové bariéře přenosu patogenů, kterou představuje fylogenetická vzdálenost (Box A16-2). Výrazem této bariéry je, že primáti tvoří pouze 0,5% všech druhů obratlovců, ale přispěli asi 20% našich hlavních lidských nemocí., Vyjádřeno jiným způsobem, počet závažných lidských onemocnění přispěl, děleno počet druhů zvířat v taxonomické skupiny, které přispívají těchto onemocnění, je přibližně 0,2 pro opice, 0.017 pro subhumánní primáti jiné než opice, 0.003 pro savce jiných, než primátů, 0.00006 pro obratlovce jiné než savci, a to buď 0 nebo jiného 0.000003 (pokud cholera opravdu pochází z vodních bezobratlých) pro jiná zvířata než obratlovci (viz Doplňující Poznámka S9).

zeměpisný původ. V drtivé míře zde analyzovaných 25 hlavních lidských patogenů pocházelo ze Starého světa., To se ukázalo jako velmi historické, protože usnadnilo Evropské dobytí Nového světa (Americas). Mnohem více domorodých Američanů odolávajících Evropským kolonistům zemřelo na nově zavedené nemoci Starého světa než na rány mečem a kulkou., Ty neviditelné agenty Nového Světového dobytí byly Starý Svět mikrobů, na které Evropané měli oba nějaké získané imunity na základě jednotlivých expozic a některé genetické rezistence založené na expozici obyvatelstva v průběhu času, ale na které dříve neexponované indiánské populace neměl imunity nebo rezistence (Crosby, 1986; Diamond, 1997; McNeill, 1976; Ramenofsky, 1987). V kontrastu, ne srovnatelně devastující onemocnění očekávané Evropanů v Novém Světě, která se ukázala být relativně zdravé životní prostředí pro Evropany, dokud se žlutá zimnice a malárie Starý Svět původ dorazili (McNeill, 2006).,

proč byla výměna patogenů mezi Starým a Novým světem tak nerovná? Z 25 hlavních analyzovaných lidských nemocí je Chagasova choroba jediná, která jasně vznikla v novém světě. Pro další dva, syfilis a tuberkulóza, debata je nevyřešen: zůstává nejisté, v němž polokouli syfilis vznikl, a zda tuberkulóza vznikla nezávisle v obou hemisfér, nebo byl přinesen do Ameriky Evropany. O geografickém původu rotaviru, rubeoly, tetanu a tyfu není nic známo., U všech ostatních 18 hlavních patogenů je původ Starého světa jistý nebo pravděpodobný.

naše předchozí diskuse o zvířecích původech lidských patogenů může pomoci vysvětlit tuto asymetrii. Ve Starém světě vzniklo mírnější onemocnění než nový svět, protože ve Starém světě bylo domestikováno mnohem více zvířat, která by mohla poskytnout rodové patogeny. Ze 14 hlavních druhů domácích savců na světě, 13, včetně pěti nejhojnějších druhů, s nimiž přicházíme do nejbližšího kontaktu (kráva, ovce, koza, prase a kůň), pochází ze Starého světa (Diamond, 1997)., Jediným druhů hospodářských zvířat domestikovaných v Novém Světě byl lama, ale není známo, nakazil nás s případnými patogeny (Diamond, 1997; Dobson, 1996)—snad proto, že jeho tradiční zeměpisný rozsah byl omezen na Andách, to nebylo dojí nebo nejel nebo jel stopem do pluhů, a to nebylo objímat nebo držena v uzavřených prostorách (jako jsou některé telata, jehňata a selata)., Mezi důvody, proč daleko více tropických nemocí (devět proti jednomu) vznikl ve Starém Světě, než Nový Svět, je, že genetická vzdálenost mezi lidi a opice Nového Světa, je téměř dvakrát, že mezi člověka a opice Starého Světa, a je mnohokrát, že mezi lidmi a Starého Světa, lidoopi, a to mnohem více evolučního času byl k dispozici pro transfery ze zvířat na člověka, ve Starém Světě (asi 5 milionů let), než v Novém Světě (asi 14,000 let).